自动加药装置设计.doc

目 录

第一章 绪论 1
1.1课题来源 1
1.2自动加药设备的应用 1
第二章 总体方案 2
2.1整个装置介绍 2
2.2主要结构 3
2.2.1容量 4
2.2.2尺寸功率 4
2.3主机技术参数及配置 5
2.3.1主机 WDTM X 5.4 5
第三章 机械部分的设计 7
3.1 螺旋直径和螺旋轴转速的确定 7
3.2 螺旋轴电动机的确定 9
第四章 各种电气元件的选型 11
4.1 PLC的类型选择 11
4.1.1 输入输出模块的选择及分配 11
4.1.2 S7-200 系列CPU选择226型号的PLC性能参数 11
4.1.3 EM235模拟量输入输出模块性能参数 12
4.1.4 EM232模拟量输出模块的性能参数 13
4.2电源及存储器的选择 13
4.3传感器的原理及其选用 14
4.3.1线性度 15
4.3.2迟滞性 15
4.3.3重复性 16
4.4真空吸料泵的选用 17
4.5水射器的选用 20
4.5.1 水射器示意图 20
4.5.2水射器型号及参数 20
4.6 计量泵的选用 21
4.6.1 常用计量泵 22
4.6.2 常用絮凝剂 22
第5章 编程控制部分 24
5.1 PLC控制过程 24
5.1.1加药系统工艺流程 25
5.1.2 PID控制部分 25
5.1.3控制原理图设计 27
5.1.4 I/O接口分配表 27
5.1.5 PLC输入输出接线图 28
5.1.6 中断程序 28
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
附录一 程序总图 32
附录二（CAD图纸）......................................................40

本设计所需图纸请联系QQ380752645
加Q时请说明是一柱香推荐

第一章 绪论
1.1课题来源
本自动加药装置来自株洲县污水处理厂，主要处理生活污水，处理厂处理能力设在8万吨/天，采用的处理药剂为聚合氯化铝絮凝剂，引进的加药系统为上下两槽的半自动加药装置，具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高加药自动化水平及管理水平、适应各种不同情况下的处理，提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。经过参观学习，了解到加药系统在污水处理中起到至关重要的作用，称之为污水处理的心脏，在水环境化学中较为重要的，研究得较多的污染物是重金属和有机物。因此，结合本专业选择了这个课题----污水处理之自动加药装置[11]。
1.2自动加药设备的应用
加药装置用途加药装置是是一种具投药、搅拌、输送液体、自动控制与一体的成套设备，他被广泛应用于电厂的原水、锅炉给水、油田地面集输脱水处理系统，石油化工各种加药系统和废水处理系统。如投加混凝剂、磷酸盐、氨液、石灰水、水质稳定剂（缓蚀剂）、阻垢剂、液体杀虫剂等。工作结构原理：加药装置主要由溶液箱、搅拌箱（带搅拌器）、计量泵、液位计、电控柜、管路、阀门、止回阀、压力表、过滤器、底座、扶梯等组成（可根据用户实际要求配置）。加药装置根据所需药剂浓度，在搅拌箱内配制，经搅拌器搅拌均匀后投入溶液箱、用计量泵（加药泵）向投药点或指定的系统中输送所配制的溶液。成套加药装置具有结构紧凑、安全简单、操作使用简便等特点。该装置还可根据用户不同工艺流程的要求，进行有针对性的设计、配置必要的部件，实现功能适合（如自动远程控制）、经济实用[9]。
第二章 总体方案

2.1整个装置介绍

图2.1 株洲县污水处理现场图
（1）本设计参考株洲县路口污水处理厂自动加药系统工艺来设计，如图2-1，本系统具有高精确的计量装置，避免了浪费，简单易行的操作保养，使设备更具人性化，具有粉状和液态（选配）自动进料功能设计和抗凝结加热去湿功能，独具的在线稀释结构，扩大设备运行能力，具有比例调配功能，可依据实际需求任意调整所配置药液浓度，使配制的药液浓度均匀适中，通过可编程PLC装置，可选实现待机时间自动间歇或停顿的交叉搅拌功能，使配制的药液永远保持在最佳使用效果，配制相应的传感器，使整套装置的操控性更加完善，亦可选用人机界面操控系统。
（2）其设备特点为两箱叠加式配药，占地面积小，药液浓度稳定，批量连续，活性高，料粉真空吸入或大袋密闭投加，无粉尘污染并减轻人工劳动强度，不受物料形态限制，可达到固液态兼用，干粉给料出口配有气动阀门，且有电加热系统，水汽不会道馆，有效防止料粉受潮结块，操作简单，可以采用中文菜单，人机界面控制，双螺杆推料，无脉动，配料准确度高，运行能耗低并可节省一次性投入成本，自动化程度高，无需人工看守，服务完善，交钥匙工程。
2.2主要结构
1）机架：由Q235方钢及角钢焊接而成，起到支承其它部件的作用。
2）干粉吸料系统：由吸料电机、软管、吸料头、料斗等组成。
3）推料溶解系统：由减速机、干粉推料双螺杆、混合器、水射器、不锈钢搅拌器及制备/储备罐等组成；
4）给水系统：由阀、过滤器、电磁阀、压力表、管件等组成；
5）混合水射器：独有的射流装置，可使得预浸湿药剂雾化分散。
6）控制系统：料位开关（干粉低位报警）、电磁阀（进水电磁阀和排泥电磁阀以及放液电磁阀）、液位开关（控制制备/储备罐液位）、控制柜（主要电气元件均选用施耐德）、计量泵（两计量泵变频器）、螺旋送料（采用双螺旋输送，无脉动出料，做到连续均匀，配料准确）、药液搅拌（内旋式搅拌桨叶，使搅拌旋转力量均匀轻柔）。
设计1套自动加药装置如图2.2以及图2.3所示。该设备安装于管道旁边，配药完毕后打开放料阀即可混入管道。试拟处理污水量计算得出0.25%的溶液，处理量为2.5-3.2kg/h。

图2.2主机主视图

图2.3 主机俯视图
2.2.1容量
表 2.1 罐型号参数
型号
0.5%溶液
0.25%溶液
WDTM×0.6
1.0～1.2kg/h
0.5～0.6kg/h
WDTM×1.0
1.8～2.3kg/h
0.9～1.1kg/h
WDTM×2.0
3.8～4.7kg/h
1.9～2.3kg/h
WDTM×3.0
5.1～6.4kg/h
2.5～3.2kg/h
WDTM×4.0
7.7～9.5kg/h
3.8～4.7kg/h
WDTM×5.4
9.8～12.0kg/h
4.9～6.0kg/h
WDTM×6.6
12.9～16.0kg/h
6.8～8.6kg/h
WDTM×8.4
15.6～19.1kg/h
8.3～10.4kg/h
故型号选择WDTM3.0。
2.2.2尺寸功率
表 2.2 罐尺寸功率参数
型号
罐尺寸
A
B
C
D
功率（kw）
WDTM×0.6
2×0.3M2
800
1470
1530
1140
2
WDTM×1.0
2×0.5M2
960
1720
1670
1350
2.2
WDTM×2.0
2×1.0M2
1250
2230
1960
1610
2.5
WDTM×3.0
2×1.5M2
1430
2230
2140
1800
2.87
WDTM×4.0
2×2.0M2
1610
2780
2330
2100
3.27
WDTM×5.4
2×2.7M2
1860
2781
2560
2350
3.97
WDTM×6.6
2×3.3M2
1860
3280
2560
2350
3.97
WDTM×8.4
2×4.2M2
2000
3281
2700
2500
4.77
进而可选择出罐的尺寸以及其功率分别为：
罐尺寸：21.5 M3 A=1430 B=2230 C=2140 D=1800 功率为2.87KW。
2.3主机技术参数及配置
表 2.3 主机参数
型号
外形尺寸
罐体尺寸
干粉投加量
吸料电机功率
干粉推料电机功率
搅拌电机功率
整机功率
WDTMX- 3.0
2140*1430*2230 mm
2000×1500 mm
2.5-3.2kg/hr (2.5‰浓度)
1.5KW
0.37kW
0.75KW
2.87KW
根据现场踏勘情况，高分子投配系统主机不能正常工作，缺陷部件因非标产品而市场无法采购，故需拆除更换。两只不锈钢罐（制备罐、储存罐）可继续利用。更换的主机制备能力需与现有两只罐配套。制备浓度2.5‰，具体配置如下：
2.3.1主机 WDTM X 5.4
（1）、真空吸料配备1.4KW的吸料系统；强力真空吸料，特有电机双层保护罩，电机免维护，寿命长久。
（2）、体积约0.1立方米的储料斗，独特的切向进料方式，药剂干粉螺旋环形进入，最大限度利用空间，不产生死角。
（3）、机架和储料斗连成一体，机架用50X50X5角钢焊接，储料斗用t=3mm钢板焊接，内外表面重防腐处理。推料时采用独特的振打系统，使药剂密度均衡，下料无空穴，制备浓度精准。
（4）、料位控制开关：全自动可预警式阻旋料位开关，自动监控料斗料位，及时报警，提醒操作人员添加药剂。
（5）、预润湿装置：材质不锈钢SUS304制作，锥形容器，水流切向进入，让药剂预浸湿，避免结块，溶解更完全。
（6）、推料系统：采用双螺旋输送，无脉动出料，做到连续均匀，配料准确。
（7）、恒温系统可保证出料口的干燥度，避免药剂受潮结块，水汽进入。
（8）、混合水射器：独有的射流装置，可使得预浸湿药剂雾化分散，顺利进入制备罐溶解熟化。
（9）、电气控制系统：所有元器件采用国际名牌高品质产品，性能稳定，可编程PLC系统，实现高智能全自动控制，更有独特的自动/人工双系统，自由切换，安全稳定，使用方便。
（10）、管道系统：配有过滤器、电磁阀、压力表、压力控制开关等，保证整个设备的正常运行。
（11）、增压泵，增压在3KG以上，保证系统正常工作。
（12）、制备罐搅拌装置
配置：a、电机：采用独特的摆线针轮减速机，功率1.5千瓦。
b、搅拌：材质不锈钢SUS304搅拌轴，内旋式搅拌桨叶，使搅拌旋转力量均匀轻柔，不会影响药液粘度。
c、专用电缆以及其他附属配件，采用知名品牌，安全稳定，使用周期长。
（13）、电动式制备罐放液阀
配置：a、直流24V电动执行器。
b、DN100VPVC蝶阀。
（14）、制备罐、储备罐、液位传感开关
液位控制系统：采用全自动数字超声波液位传感器控制，感应灵敏，控制快捷，失误率低。
（15）、表面防腐处理
使用环氧富锌漆、表面防锈漆以及氟碳树脂漆多级喷涂，并进行表面抗氧化处理，抗腐蚀能力强，长时间恶劣环境下使用也可保持其原有外观。

第三章 机械部分的设计

3.1 螺旋直径和螺旋轴转速的确定
（1）螺旋直径为：
（式3-1）
式中：—输送能力；
—物料特性系数，常用物料的K值见表3.1；
—填充系数，见表3.1；
—倾角系数，见表3.2。
经计算可得，==90mm
根据设计要求，螺旋料桶内径不大于100mm，螺旋轴长L约为460mm，输送量为2.5~3.2kg/h，还必须保证物料的冷却时间35min，一般物料在管内的体积必须小于输送管体积的50%，初步确定螺旋直径D[7]。
即：
式中 为螺旋轴长460mm；
为物料松散密度。
则：=94
这样计算出D>94mm，所以在保证冷却时间的情况下要尽量选取大螺旋直径，按照设计手册将其圆整取D=95mm，螺旋叶片的间距为76mm，螺旋与螺旋料桶之间的距离取5mm，后面再对螺旋轴挠度进行校核[3]。
表3.1 常用物料的填充、特性、综合系数
物料的力度
物料的磨琢性
物料的典型例子
推荐的填充系数
推荐的螺旋面型式
特性系数
综合系数
粉状
无磨琢性
半磨琢性
面粉、石墨
石灰、纯碱

实体
0.0415
75
粉状
磨琢性
干炉粉、水泥
石膏粉、白粉

实体
0.0565
35
粒状
无磨琢性
半磨琢性
谷物、泥煤
颗粒状食盐

实体
0.0490
50
粒状
磨琢性
造型土、型砂
成粒的炉渣

实体
0.0600
30
小块
a<60mm
无磨琢性
半磨琢性
煤、石灰石

实体
0.0537
40
表3.2 倾角系数表
倾斜角

螺旋输送机倾斜布置时的输送量校正系数
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
（2）螺旋轴转速
螺旋轴转速在满足输送能力的条件下不宜过高，以免物料受过大的切向力而被抛起，以致无法向前输送。因此，螺旋轴转速n不能超过某一极限转速[4]；

式中 A—表示物料综合系数，A=35。
经计算可得：
在不超过极限转速的同时，还须保证物料的冷却时间
即：
其中—螺旋节距，；

圆整为
用螺旋直径及转速圆整后的数值，对填充系数进行验算，看数据是否满足要求
即：
则：
由表3.1可知满足设计要求。
3.2 螺旋轴电动机的确定
（1）螺旋输送机所需轴功率的确定
对于螺旋输送机所需要的轴功率可由下式确定：

式中 —螺旋输送机倾斜布置时在垂直平面上的投影高度
—螺旋输送机水平投影长度，
—物料阻力系数，见表4.3，
计算得：
表3.3 物料阻力系数
物料特征
物料典型例子
物料阻力系数
干的，无磨琢性
粮食、谷物、锯木屑、媒粉、面粉
1.2
湿的，无磨琢性
棉籽、麦芽、糖块、石英粉
1.5
半磨琢性
纯碱、块煤、食盐
2.5
磨琢性
卵石、砂、水泥、焦炭
3.2
强磨琢性或粘性
炉灰、造型土、石灰、硫、砂糖、矿砂
4.0
（2）电动机功率的确定
电动机的功率为：

其中 —功率备用系数，对Y系列电动机；
—驱动装置总效率，一般取。

在选择螺旋输送机驱动装置时，应维持如下关系：

式中 —当螺旋输送机不采用联轴器与驱动装置相联，而采用传动带或链条等传动时，在螺旋轴轴端上所加的总作用力，N；
—许用悬臂载荷，N。
GX型螺旋输送机，其许用的功率转速比及许用悬臂载荷列于表3.4中。
表3.4 GX型螺旋输送机许用功率转速比与许用悬臂载荷
螺旋直径D，mm
150
200
250
300
400
500
600
，
0.013
0.03
0.06
0.10
0.25
0.48
0.85
，
2100
3700
5800
8000
15000
24000
35000
（3）电动机的选择
螺旋输送轴的驱动电机初步选定双级电动机直接型减速机，型号为B63型，额定功率为0.37KW，传动比为731，输出转速为，扭矩为。

第四章 各种电气元件的选型

4.1 PLC的类型选择
4.1.1 输入输出模块的选择及分配
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。应时间较长等特点，可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
（1）模拟量信号为：
污水浓度检测器、1#流量计信号、2#流量计信号，共23个开关量输入，3个模拟量输入
（2）模拟量输出为：
1#计量泵和2#计量泵以及1#流量计和2#流量计，共15个开关量输出，4个模拟量输出
根据以上资料，通过市场价格分析及我们的设计要求，选择西门子6ES7-200 系列，CPU选择226型号的PLC，24个输入端子，16个输出端子，该系列可以单机运行，容易组成PLC网络，同时具备功能齐全的编制和工业控制组态软件，具有可靠性高、运行速度快的特性，使用方便灵活等特点，所以在规模不太大的领域是较为理想的控制设备。另外加三个扩展模块，一个EM235模拟量输入输出模块，来完成3个模拟量的输入（污水浓度检测器、1#流量计信号、2#流量计信号）且控制1#计量泵变频器，两个EM232模拟量输出模块（仅输出），控制1#流量计和2#流量计以及1#流量计和2#流量计。该型号产品符合设计要求，且性能能达到系统所提出的要求，价格适宜[1]。
4.1.2 S7-200 系列CPU选择226型号的PLC性能参数
表 4.1 物理特性性能参数

尺寸（W×H×D）
重量
功耗
物理特性
196×80×62mm
550g
11w
（资料来源：

表 4.2 I/O特性性能参数

本机数字量输入
数字量I/O映象区
数字量I/O映象区
允许最大的扩展I/O扩展模块
脉冲捕捉输入
额定电压
I/O特性
196×80×62mm
128输入/128输出
32输入/32输出
7个模块
24
24V
（资料来源：
表 4.3 电源特性性能参数

输入电压
输入电流
冲击电流
保持时间（掉电）
保险
电源特性
20.4至28.8V DC
150mA(仅CPU，24V DC)1050mA（最大负载，24V DC）
12A,28.8V DC时
10ms,24V DC时
3A,250V时慢速熔断
（资料来源：
4.1.3 EM235模拟量输入输出模块性能参数
表 4.4 EM235模拟量物理特性性能参数

尺寸（宽×高×深）
功耗
物理特性
71.2×80×62mm
2W
（资料来源：
表 4.5 EM235模拟量电源损耗性能参数

+5V DC消耗电流
L+
L+线圈电压范围
LED灯指示
电源损耗
30mA
60mA
20.4～28.8V DC
24V电源状态，亮表示电源正常，灭表示电源故障
（资料来源：
表 4.6EM235模拟量输出性能参数

电压输出
电流输出
电压输出分辨率
电压输入分辨率
数字格式电压输出
数字格式电流输出
电压稳定输出时间
电压稳定输出时间
模拟量输出特性
-10V～+10V
0～20mA
12BIT
11BIT
-32000～+32000
0～32000
100ｕs
2ms
（资料来源：
表 4.7 EM235模拟量输入性能参数

输入类型
最大输入电压
最大输入电流
数字格式电压输出
AD转换器分辨率
模拟量输入特性（单级）
差分输入
30V
30mA
0～32000
12位
模拟量输入特性（双级）
差分输入
30V
30mA
-32000～+32000
12位
表 4.8 EM235模拟量开关分配表

（资料来源：
4.1.4 EM232模拟量输出模块的性能参数
表 4.9 EM232物理特性性能参数

尺寸（宽×高×深）
功耗
点数
物理特性
46×80×62mm
2W
2路模拟量输出
（资料来源：
表 4.10 EM232电源性能参数

+5V DC消耗电流
L+
L+线圈电压范围
LED灯指示
电源损耗
20mA
70mA
20.4～28.8V DC
24V电源状态，亮表示电源正常，灭表示电源故障
（资料来源：
表 4.11 EM232模拟量输处性能参数

电压输出
电流输出
电压输出分辨率
电压输入分辨率
数字格式电压输出
数字格式电流输出
模拟量输出特性
-10V～+10V
0～20mA
12BIT
11BIT
-32000～+32000
0～32000
（资料来源：
4.2电源及存储器的选择
PLC的供电电源，当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定.若不够用不能外接5V电源.每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC.如果电源要求超出了CPU模块的电源定额,你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块.所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量[8]。
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
4.3传感器的原理及其选用
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。在有些学科领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。这些不同提法，反映了在不同的技术领域中，只是根据器件用途对同一类型的器件使用着不同的技术术语而已。如在电子技术领域，常把能感受信号的电子元件称为敏感元件，如热敏元件、磁敏元件、光敏元件及气敏元件等，在超声波技术中则强调的是能量的转换，如压电式换能器。这些提法在含义上有些狭窄，而传感器一词是使用最为广泛而概括的用语。传感器的输出信号通常是电量，它便于传输、转换、处理、显示等。电量有很多形式，如电压、电流、电容、电阻等，输出信号的形式由传感器的原理确定。通常传感器由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的输出信号一般都很微弱，因此需要有信号调理与转换电路对其进行放大、运算调制等。随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调理与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。此外，信号调理转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此，信号调理转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分[14]。传感器组成框图如图5所示。

图4.1 传感器组成框图

在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。如果把传感器看作二端口网络，即有两个输入端和两个输出端，那么传感器的输出-输入特性是与其内部结构参数有关的外部特性。
4.3.1线性度
传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度，输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。从传感器的性能看，希望具有线性关系，即具有理想的输出输入关系。但实际遇到的传感器大多为非线性，如果不考虑迟滞和蠕变等因素，传感器的输出与输入关系可用一个多项式表示：
y=a0+a1x+a2x2+…+anxn （3.1）
式中|：a0——输入量x为零时的输出量；
a1，a2，an——非线性项系数。各项系数不同，决定了特性曲线的具体形式各不相同。
静特性曲线可通过实际测试获得。在实际使用中，为了标定和数据处理的方便，希望得到线性关系，因此引入各种非线性补偿环节。如采用非线性补偿电路或计算机软件进行线性化处理，从而使传感器的输出与输入关系为线性或接近线性。但如果传感器非线性的方次不高，输入量变化范围较小时，可用一条直线（切线或割线）近似地代表实际曲线的一段，使传感器输出—输入特性线性化。所采用的直线称为拟合直线。实际特性曲线与拟合直线之间的偏差称为传感器的非线性误差（或线性度），通常用相对误差γL表示，即
（3.2）
式中：ΔLmax——最大非线性绝对误差；
YFS——满量程输出。
4.3.2迟滞性
传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等。产生这种现象的主要原因是由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械零部件的缺陷所造成的，例如弹性敏感元件的弹性滞后、运动部件摩擦、传动机构的间隙、紧固件松动等。迟滞大小通常由实验确定[10]。迟滞误差可由下式：
（3.3）
式中：ΔHmax——正反行程输出值间的最大差值。

图4.2 传感器的线性度
4.3.3重复性
重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度，如图4.2所示。重复性误差属于随机误差,常用标准偏差示，也可用正反行程中的最大偏差表示，即
（3.4）
（3.5）

图4.3 传感器的重复性
现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
根据以上我们选择超声波液位开关来作为传感器。型号为：USD污水浓度在线检测仪。
USD型超声波污泥浓度计是为市政污水、工业废水、工业浆料等处理过程中的高浓度污泥和浆料浓度测量而设计的在线监测仪表。可以实时在线监测0.2%至60%的污泥和悬浮物浓度的变化并实现相关工艺过程自动控制。超声波测量方式比射线测量方式具有绝对的安全性，因而广泛应用于污水处理，给水，造纸、冶金、矿山等多个领域。
量程:矿浆、泥沙：0~60%
分辨率: 0.01%
精确度:±2.5%FS
显示: LCD液晶显示日期、时间、测量值、历史趋势线等
模拟输出:隔离4~20mA，最大负载500Ω，故障状态下3.8mA或21mA可选
继电器输出: 2个控制固体继电器输出，1个报警固体继电器输出
继电器容量：2A，250VAC
数字接口:可选RS-485、Profibus、HART、MODBUS通信接口
交流供电: 220VAC±10%，50Hz直流供电: 24VDC±10%
4.4真空吸料泵的选用
真空的产生装置有真空泵和真空发生器两种。真空泵是吸入口形成负压，排气口通大气，两端压力比很大的抽除气体的机械，其动力源是电动机或内燃机等。应用场合——适合连续、大流量工作，适合集中使用。真空发生器是利用压缩空气（正压）的流动而形成一定真空的元件，也即利用拉瓦尔喷管原理产生负压的元件。应用场合——需供应压缩空气，宜从事流量不大的间歇工作，适合分散使用。根据两者的优点以及我们的需求选用真空泵作为真空吸料装置，选用真空泵时，需要注意下列事项：
（1）真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求真空镀膜要求的真空度，选用的真空泵的真空度至少要。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。
（2）正确地选择真空泵的工作点，每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在下长期工作。
（3）正确地组合真空泵，由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。
（4）真空设备对油污染的要求，若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。
根据以上原则且考虑到我们所选用的真空泵只需要满足送纸过程中的吸真空，初步选用扩散泵中的XGB型漩涡气泵。XGB型漩涡气泵用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理，真空干燥等工艺过程中。  具有结构紧凑，体积小，重量轻，噪音低，振动小等优点。所以，它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。
通过查表选用XGB-8型号的真空泵，最大压力12Mpa,电机功率0.37Kw。

表4.12 XGB—8型漩涡气泵
型号:
最大压力(Kpa)
电机功率(Kw)
额定电流(A)
频率(HZ)
XGB-8
12
0.37
0.95
50
最大流量()
额定电压（V）
额定转速(r/min)

135
380
9851

（资料来源：成大先：《机械设计手册-单行本-气压传动》，化学工业出版社，2004.）
空气压缩机，将机械能转化为气体的压力能，供气动机械使用。空气压缩机的按工作原理分为容积型和速度型。常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额定排气压力1MPa；低压空压机排气压力0.2MPa；高压空压机排气压力10MPa。
由于我们们选用的气缸的工作的最大压力为1MPa，所以我们选空压机为中压的往复式容积型压缩机。往复式又分为活塞式和螺杆式，特性比较如下表：
表4.13 活塞式和螺杆式特性表
类型
输出压力/MPa
吸入流量/
功率/KW
振动
噪音
维护量
排气压力脉动
价格
排气方式
活塞式
1.0
0.1~30
0.35~220
大
大
大
大
较低
断续排气，需设气罐
螺杆式
1.0
0.2~67
1.5~370
小
小
小
无
高
连续排气。不需气罐，排出气体可不含油
（资料来源：成大先：《机械设计手册-单行本-气压传动》，化学工业出版社，2004.）
跟据上表我们选用活塞式容积压缩机。再依据是气动系统所需要的工作压力和流量两个参数，确定空压机的输出压力和吸入流量，最终选取空压机的型号。
1、空压机的输出压力：
,一般境况下，令
——气动执行元件的最高使用压力，MPa
——输出空气的绝对压力，MPa
——气动系统的总压力损失，MPa

2、空压机的吸入流量
设气罐
（标准状态）
——向气动系统提供的流量，
——气动系统的平均耗气量，
——空压机的吸入流量，
——修正系数，主要考虑气动元件、管接头等各处的漏损、多台气动设备不一定同时使用的利用率以及增添新的气动设备的可能性等因素。一般可令，取：

3、空压机的功率：
（3.6）
——空压机的功率
——中间冷却器个数，取
——等熵指数，取
——吸入空气的绝对压力，
计算得N=1.5KW
根据以上的计算选取空压机的功率为1.5KW。
4.5水射器的选用
水射器系统由以下几部分组成：水射器、水射器操作水源，从水射器至气体投加器的真空管线，以及水射器排放系统。水射器功能、操作、结构和水力条件功能水射器具有两个重要功能：产生工作所需的真空和产生溶液[6]。
4.5.1 水射器示意图

图4.4 水射器示意图
4.5.2水射器型号及参数
表4.14 活塞式和螺杆式特性表

（资料来源：
设计水量Q=
2400
m3/d =
100
m3/h =
0.0278
m3/s
考虑
5%
排泥耗水量

总进水量Q0=
2520
m3/d =
105
m3/h =
0.0292
m3/s
回流比n=
4

设计循环总流Q1=
9600
m3/d =
420
m3/h =
0.117
m3/s
故我们选择S364-8型号水射器。
4.6 计量泵的选用
4.6.1常见计量泵
（1）柱塞泵是将直流电动机带动柱塞复运动将液体吸入，加压后排出，由于其柱塞裸露，且柱塞在液体中工作，在液体研磨作用下柱塞磨损非常快，一旦配备口径较大的喷嘴，其柱塞往复频率提高，加剧柱塞的磨损。机器寿命短。而更换柱塞价格非常昂贵，如果电压不正常也将直接导致工作直流电的不正常。另外，由于大幅来回往复运动，柱塞泵的工作脉动很大，使得流量不稳定。胆柱塞泵初始吸料较快是其长处。
（2）隔膜式计量泵 其原理为用电动机带动活塞往复工作，再推动隔膜运动，将液体吸收加压后推出，由于其活塞在防磨损的油中工作，工作环境大大优化，寿命大大提高，经过渗透硬化处理的活塞更是不易损坏，加上高分子材料制成的高抗绞隔膜更使隔膜泵寿命进一步提高。运行可靠是隔膜泵的又一长处，故障率极低，对电压要求低，对环境要求低，维修容易，维修费用仅为柱塞泵的五分之一左右。
机械隔膜计量泵其电机通过直联传动带动蜗轮蜗杆副作变速运动，在曲柄连杆机构的作用下，将旋转运动转变为往复直线运动。滑杆与膜片直接连接，工作时滑杆往复运动时直接推（拉）动膜片来回鼓动，通过泵头上的单向阀启闭作用完成吸排目的，达到输送液体的功能。

图4.5 图4.6
图4.5：当机械隔膜计量泵膜片往后